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硅鐵冶煉的基本原理和CO在冶煉反應(yīng)中的作用是什么?
冶煉硅鐵主要原料是硅石,硅石中含二氧化硅約98﹪,二氧化硅很穩(wěn)定,硅和氧之間的親和力很強(qiáng),不易分離。鋼中添加一定數(shù)量的硅,能顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性,提高鋼的磁導(dǎo)率,降低變壓器鋼的磁滯損耗。生產(chǎn)上為了把氧從二氧化硅分離除去,采用在礦熱爐內(nèi)高溫條件下,以焦炭中的碳奪取二氧化碳中的氧,而且溫度越高,碳奪取氧的能力隨之增強(qiáng)。這是因?yàn)樵诟邷貤l件下,碳對(duì)氧的結(jié)合能力比硅對(duì)氧的結(jié)合力大。
可見(jiàn)高溫時(shí)有了碳,二氧化硅就不穩(wěn)定了,這時(shí)二氧化硅中的氧和碳進(jìn)行反應(yīng),生成氣態(tài)的CO,通過(guò)料層從爐口逸出。二氧化硅中的氧被碳奪走后,剩下的硅與鐵形成硅鐵。
為什么不能偏加料?
爐況正常時(shí)同于某種原因,為使電極較深的插入爐料或?yàn)榱朔€(wěn)定電極,要在電極周圍加入較多的硅石;有時(shí)爐況不正常,在電極周圍加入過(guò)多焦炭或過(guò)多硅石爐料,這就電偏加料。此種操作方法是錯(cuò)誤的,危害大。
加入過(guò)多的硅石爐料時(shí),初期電極可能插得深,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)造成電極周圍缺碳,坩堝縮小,電極容易上抬,料面透氣性不好并有刺火現(xiàn)象,甚至給不足負(fù)荷,爐總值惡化,尤其是當(dāng)出鐵口相電極其出現(xiàn)這種情況,其后果更為嚴(yán)重,出鐵操作不容易順利進(jìn)行。
加入焦炭過(guò)多時(shí),電極易上升,同時(shí)其他的部位必有缺碳現(xiàn)象,料面會(huì)有燒結(jié),透氣性不好,不得爐況正常進(jìn)行。
影響電極插入深度的因素有哪些?
焦碳加入量:焦碳的導(dǎo)電性比硅強(qiáng)。如果焦碳加入量過(guò)多,會(huì)影響電極深插。因此,在滿足硅石中的二氧化碳充分還原的條件下,焦碳加入不要過(guò)多,以利于電極插入。
焦碳粒度:焦碳的粒度小,表面積增大,增加接觸面,爐料的電阻大,則電極插入深;反之,焦碳的粒度大,表面積減少,爐料的電阻小,則電極的插入深度就變淺。
焦碳性質(zhì):這里主要是指焦碳本身的電阻。如果焦碳的電阻小,通過(guò)爐料的電流大,使電極上升,電極插入深度就淺。反之,焦碳的電阻大,例如使用煤氣焦等,因其電阻大,電極則可深插。
較大容量的礦熱爐冶煉硅鐵,爐況發(fā)粘并且有較長(zhǎng)時(shí)間(約十幾個(gè)小時(shí)以上)未能徹底扭轉(zhuǎn)爐況,此時(shí)往往加入石灰進(jìn)行處理,便于排渣,使電極深插,從而擴(kuò)大坩堝和提高爐溫。
如果電流波動(dòng)較大,可加些石灰,穩(wěn)定電極,使電極不致繼續(xù)上升。加石灰方法:應(yīng)選擇燒結(jié)質(zhì)量比較好的并且塊度適宜的石灰,一次加入200~300公斤,以調(diào)整爐況,這種方法收效快。也可以在批料中加入5~10公斤石灰,也有較好的效果。
爐況正常后,應(yīng)停止加入石灰。